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钛酸锶钡铁电陶瓷材料掺杂改性研究进展探究摘要：鉴于钛酸锶钡陶瓷材料较好的优势特征，所以在当今社会上具有广泛的应用，主要包括较高的介电常数以及介质的耗损较小等。
经对材料微观构成进行改变，能够于较宽范围之中实施材料的介电常数调节。
因此，在电容器、PTC 陶瓷以及动态随机存储器等内已经普遍的应用到此系列材料。
本文对不同掺杂物在BST材料中的应用和钛酸锶钡陶瓷发展情况进行了一个探究。
关键词：钛酸锶钡；铁电陶瓷材料；掺杂改性；电解质引言钛酸钡(BaTiO3)陶瓷是一种无铅型的高介电环境友好材料．稀土作为“现代化学工业维他命”，能移动钛酸钡的居里温度从而提高介电性能。
1.不同掺杂物在BST材料中的应用1.1B2O3在BST中的应用随着大规模集成电路的飞速发展，对动态随机存储器（DRAM）的存储性能要求在不断的提高。
由于BST薄膜具有介电常数高和热稳定性好，且居里温度可调等优点，被认为是最有发展前途的DRAM材料之一，引起了学界的广泛关注。
有研究指出掺杂B203掺杂Ba0.5Sr0.5TiO3陶瓷薄膜，发现当掺杂B2O3的物质的量分数为5%时，烧结温度比纯Ba0.5 Sr0.5 TiO3的烧结温度降低了100℃，并且，B2O3的添加改善了陶瓷的结构，细化了陶瓷晶粒，提高了陶瓷介质的绝缘电阻，减小了渗漏电流，降低了薄膜的表面粗糙度。
近年来，相关人员等在此基础上进行了更深入的研究，结果发现在BST薄膜中掺杂非金属氧化物B2O3可以显著降低材料的烧结温度，当B2O3的掺杂量小于5%时，渗漏电流随着掺杂量的增加而减小，当B 2O 3的掺杂量大于此数值时，则出现相反的变化关系。
有相关研究了B 2O 3在Ba 0.7 Sr 0.5 Ti O3铁电材料的掺杂改性作用，发现B 2O 3除了有效的降低材料的烧结温度、减小损耗、提高材料的高频稳定性外，并不改变材料的居里温度，是一种很有发展前途的LTCC 材料。
1.2 Bi 2O 3在BST 中的应用Bi 2O 3在BaTi03中的固熔度物质的量分数为5%左右，而在SrTiO 3中的固熔度则达10%。
钛酸锶钡（BST）材料及其应用摘要钛酸锶钡（BST）是一种电子功能陶瓷材料，广泛应用于电子、机械和陶瓷工业。
本文对钛酸锶钡材料的组成、结构、性能、制备与应用等方面进行了一个比较全面的总结，重点展示了钛酸锶钡的铁电性、结构性能与掺杂改性，并详细介绍了钛酸锶钡薄膜和块体分别在微波移相器和高储能介电陶瓷中的应用。
1 BST的组成与结构钛酸锶钡与钛酸锶、钛酸钡在结构方面具有非常高的相似性，这预示着它们之间的性能必然有着很紧密的联系。
1.1 钛酸钡简介钛酸钡（BaTiO3）是一种强介电材料，是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一，被约2000）、非线誉为“电子陶瓷工业的支柱”。
钛酸钡的电容率大（常温下介电常数r性强（可调性高），但严重依赖于温度和频率。
钛酸钡是一致性熔融化合物（即熔化时所产生的液相与化合物组成相同），其熔点为1618℃，在整个温区范围内，钛酸钡共有五种晶体结构，即六方、立方、四方、正交、三方，随着温度的降低，晶体的对称性越来越低[1]。
在1460-1618℃结晶出来的钛酸钡属于非铁电的稳定六方晶系6/mmm点群；在1460-130℃之间钛酸钡转变为立方钙钛矿型结构，此时的钛酸钡晶体结构对称性极高，呈现顺电性（无偶极矩产生，无铁电性，也无压电性）；当温度下降到130℃时，钛酸钡发生一级顺电-铁电相变（即居里点T c=130℃），在130-5℃的温区内，钛酸钡为四方晶系4mm点群，具有显著的铁电性，其自发极化强度沿c轴[001]方向，晶胞沿着此方向变长；当温度从5℃下降到-90℃温区时，钛酸钡晶体转变成正交晶系mm2点群（通常采用单斜晶系的参数来描述此正交晶系的单胞，有利于从单胞中看出自发极化的情况），此时晶体仍具有铁电性，其自发极化强度沿着原立方晶胞的面对角线[011]方向；当温度继续下降到-90℃以下时，晶体由正交晶系转变为三方晶系3m点群，此时晶体仍具有铁电性，其自发极化强度方向与原立方晶胞的体对角线[111]方向平行。
基于钛酸钡粉体的高储能电容器材料的制备知者问国瓷材料(300285) 高纯纳米钛酸钡可以用来做高性能储能材料。
请问公司下游客户中有做高性能储能产品的吗？应用面主要在哪些行业？2012年08月17日14:08国瓷材料答知者: 尊敬的投资者：您好！目前公司的主要客户主要是MLCC生产厂家。
关于高纯纳米钛酸钡用于储能材料方面的文章网上都有介绍如“基于钛酸钡粉体的高储能电容器材料的制备”等，请参考。
2012年08月17日16:47北京化工大学硕士学位论文基于钛酸钡粉体的高储能电容器材料的制备姓名:翟晓静专业:化学工程与技术,本研究从高介电性能材料BaTi03粉体的表面包覆入手,分别利用sol-gel法和沉淀法在纳米BaTi03表面包覆上一层氧化铝后,再利用s01.gel 法在其表面包覆一层钙镁硅铝酸盐玻璃(CaMgAl4Si8024),制成了具有双包覆层的"芯.壳结构材料。
系统地研究了包覆A1203的工艺参数,并对此双包覆层材料的电性能进行了研究。
根据热分析实验确定了双包覆层复合陶瓷的烧结温度为800℃,陶瓷的击穿场强最大可达2.8×106V//cm。
随着超级电容器在移动通讯航空航天和国防科技等领域的不断应用【l】,特别是环保汽车-电动汽车的出现,大功率的超级电容器更显示了其前所未有的应用前景。
其在纯动力车的应用在于,当汽车启动和爬坡时快速提供大电流和大功率电流,可减少电动汽车对蓄电池大电流放电的限制,大大延长电池的使用寿命,提高电动汽车的实用性。
由美国EEstor公司开发的新储能系统【2】成功应用在Texas公司的ZENN汽车中。
国家十五计划"863"电动汽车重大专项攻关中已将电动车用超级电容器的开发列入发展计划。
电子工业近几十年快速发展,原来单纯仅靠一种材料作为电容器介质的材料已表现出许多缺陷。
例如,单纯依靠具有高介电常数的陶瓷材料制作的电容器,尽管其电容值较高,但在使用过程中有致命的弱点就是陶瓷的脆性,受温差和机械作用等影响易于开裂;并且,从现代产品的制造工艺和成本等方面考虑,大多数陶瓷电容器需要在1000℃左右的高温下与丝网电极进行共烧,工艺复杂能耗大,柔韧性差,易开裂。
钛酸钡材料综述1.引言钛酸钡铁电陶瓷是20世纪中叶发展起来的一种性能卓越的介电材料，即便其发展时间较短，但其具有卓越的压电性能、介电性能及热释电性等，使其一跃成为功能陶瓷领域内极为重要的组成部分，并且其作为电子陶瓷元器件的基础材料，推动了电子工业的发展。
近些年，全球电子工业发展迅速，其高性能、高精度、小型化的特点对主要原料提出了更高的要求，这无形中也对钛酸钡铁电陶瓷的发展也提出了较高要求[1]。
在实际生产中，要求钛酸钡铁电陶瓷粉体超细、超纯，并对主要原料掺杂改性技术方面不断完善。
2.钛酸钡铁电陶瓷的主要制备技术钛酸钡铁电陶瓷材料的常用制备方法有固相合成法、液相合成法两大类。
针对每个大类的合成方法下面还包含了诸多支路，其具体操作各具特色。
传统固相合成法是一种常用的合成方法，但是由于该方法年代久远，因此所制备的产物粉体纯净度较低，且回收颗粒物体积大、化学活性较差，所以当前工业上使用该方法生产钛酸钡粉效果较差。
尤其是在电子产业中，对元件性能要求高，需要可靠、固态化、多功能性、多层化等高要求的元件。
面对此趋势，经过改进后的液相合成法可以达到较好的效果，液相合成法包括凝胶法、化学沉淀法、水热合成法等。
由于这些方法合成温度要求低且其各组分是在分子水平合成的，所以该方法制备出来得纯钛酸钡粉产物具有结晶性好、组成均匀、粒径可控、无团聚、纯度极高等优势，可充分发挥元器件的电子性能。
以钛酸四丁酯Ti(OC4H9)4(98．0％)、硝酸钡Ba(N03)：(99．5％)和草酸H2C204(99．5％)为初始原料，在微波温度为80℃，微波时间为10 min，煅烧温度为700℃和煅烧时间为1 h的条件下制备一定量晶粒尺寸在30—50 nm的BaTiO，纳米粉放入研钵中，用浓度5％作为粘合剂的PVA溶液制造颗粒，再用80～120目的筛子对颗粒进行筛选。
每次称取0．35 g左右的样品放入模具中，在10 MPa 的压力下对粉体进行干压成型，最后对瓷坯进行排胶、烧结等后续处理。
钛酸锶钡基复合陶瓷的储能性能及其改性探究关键词：钛酸锶钡基复合陶瓷；储能性能；氧化状态；掺杂离子；改性探究1.引言钛酸锶钡基复合陶瓷因其优异的介电性能和储能性能，成为了一种备受探究者关注的新型储能材料。
其具有高介电常数、低损耗、高比能量等优良特性，被广泛应用于电子元器件、储能电容器和高性能电磁波吸纳材料等领域。
在实现钛酸锶钡基复合陶瓷材料的性能优化和广泛应用之前，我们需要深度了解其制备、结构和性能之间的干系，以及影响储能性能的因素。
2.钛酸锶钡基复合陶瓷的制备与性质2.1 钛酸锶钡陶瓷的基本结构与性质钛酸锶钡陶瓷是由钛酸锶（SrTiO3）和钛酸钡（BaTiO3）两种单质混合形成的一种复相陶瓷材料。
其化学式为（1-x）BaTiO3-xSrTiO3。
在理论结构上，钛酸锶钡陶瓷由多个钛酸锶和钛酸钡单晶颗粒组成，形成了一个完整的二元体系。
钛酸锶钡陶瓷具有许多优良的物理特性，如高介电常数、低损耗、高比能量和良好的耐热性等。
2.2 钛酸锶钡基复合陶瓷的制备方法钛酸锶钡基复合陶瓷的制备方法有多种，其中包括传统的固相合成法、溶胶-凝胶法、水热法等。
目前，在详尽应用方面，通常使用的是固相合成法和溶胶-凝胶法。
2.3 影响钛酸锶钡基复合陶瓷储能性能的因素钛酸锶钡基复合陶瓷的储能性能受多种因素的共同影响，包括陶瓷材料的制备方法、化学组成、晶体结构、氧化状态以及掺杂离子等因素。
3.影响钛酸锶钡基复合陶瓷储能性能的因素3.1 氧化状态对钛酸锶钡基复合陶瓷储能性能的影响氧化状态是影响钛酸锶钡基复合陶瓷储能性能的重要因素，它可以改变晶体结构和材料的电学性质。
试验表明，当氧化状态较高时，钛酸锶钡基复合陶瓷具有更好的储能性能。
这是由于氧化状态的提高可以增强晶体的电学响应、提高介电常数和比能量，同时降低了材料的损耗。
3.2 掺杂离子对钛酸锶钡基复合陶瓷储能性能的影响掺杂离子是影响钛酸锶钡基复合陶瓷储能性能的另一重要因素。
添加适量的掺杂离子可以引起晶格畸变、提高空间电荷极化和介电响应，从而提高储能性能。
纳米钛酸钡在电子陶瓷材料中的性能和应用分析【摘要】本文主要综述了纳米钛酸钡粉体的性能和国内外具有代表性的应用研究，在此基础上分析了目前存在的问题．并提出了研究展望。
【关键词】纳米钛酸钡；电子陶瓷材料；性能分析0 引言平均尺寸在100nm以下的晶体所构成的陶瓷材料被称之为纳米陶瓷。
早在1942年，陶瓷材料钛酸钡(BaTiO3，)被美、苏学者wainer和seljmon所发现以及其具有的特殊铁电性。
之后，国内外对于BaTiO3，的提取及应用极为关注，美国和日本一些发达国家都投入了大量的物力、财力及人力对其粉体进行研制，出色的纯度及细度使BaTiO3，成为纳米BaTiO3，技术经过改良与完善后使得传统材料的性能有了前所未有的提升。
本文主要论述纳米钛酸钡(BaTiO3，)粉体的性能以及应用，从而分析存在的问题和以后研究发展的展望。
1 纳米钛酸钡的性能和应用纳米BaTiO3不但是目前电子陶瓷材料中使用量最多也是最广泛的基础原料之一，它被人们誉为“电子陶瓷业的支柱”。
晶体陶瓷电容器、正温度系数热敏电阻、静电变压器、介质放大器、多层陶瓷电容器(MLCCS)、压电陶瓷、热电元件、红外辐射探测元件、声纳、电光显示板、存储器、半导体材料、变频器、记忆材料、聚合物基复合材料以及涂层等等都使用了纳米BaTiO，由此可见它在电子陶瓷材料中的地位。
1.1物理性BaTiO3又被称为偏钛酸铜钡，能被盐酸及浓硫酸、氢氟酸溶解，熔（1 625℃），密度（6.08g，cm3），相对分子质量（233.19）。
因钡钛含量的不同，又分为BaTi4O9、BaTi3O7，、BaTi2O5、BaTiO3、等化合物，BaTiO3的实用价值最大。
它有三方相、四方相、六方相、斜方相、和立方相等多方相，四方相晶体属最为常见。
BaTiO3晶体电介质含有高介电常数，能通过直流电场中发出极化效应。
居里相变温度达到120℃后从原来的立方相转变为四方相，晶体也随之具有压电性、铁电、电畴结构，晶体的电阻率在铁电变化温度点也就是居里点附近时，随温度升高出现阶层跳跃，这种现象就是PTC(Positive Temperature CoefficienEffect)效应。
